---

5. Метод испытаний

5.1. Общие положения

Метод основан на &ГОСТ 30457& с учетом дополнительных требований. Измерения проводят по &ГОСТ 30457& за исключением способа определения поправки.

Измерительная поверхность охватывает вентилятор, его вход или выход в зависимости от цели испытаний. Чтобы обеспечить достаточное число измерений и &требуемую& точность, результаты измерений на половине измерительных точек сравнивают с результатами измерений на всех измерительных точках (см. 5.3). Уровень звуковой мощности рассчитывают по площади измерительной поверхности и измеренным &уровням& интенсивностям звука. Если требуется, то вносят поправку на концевое отражение воздуховода, основываясь на измерениях с калиброванным ОИШ.

Перед измерениями интенсивности звука проверяют измерительную систему и &правильность действий (квалификацию)& персонала &испытательной лаборатории&, проводя контрольное определение заранее известного уровня звуковой мощности ОИШ.

5.2. Формирование выборки данных о шуме

Должно быть собрано большое число данных, чтобы обеспечить точное определение средних на &измерительной& поверхности уровней измеряемых величин. Можно применить два метода сбора данных:

a) измерения в фиксированных точках по &ГОСТ 30457&;

b) измерение сканированием, &например по [1]&.

Может быть применен один или оба этих метода, но средние на поверхности уровни определяют по одному правилу.

Точки измерений выбирают так, чтобы соответствующие им сегменты измерительной поверхности были близки по размерам и площади, насколько это возможно.

Центр полусферической измерительной поверхности [см. рисунок 4 a)] должен быть расположен под опорной точкой &вентилятора& (опорная точка имеет высоту z, приведенную на &вертикальной проекции&).

Центр измерительной поверхности типа I (полусфера) [см. рисунок 4 b)] должен быть расположен в опорной точке &воздуховода (позиция 5 вертикальной проекции)&, центр измерительной поверхности типа II (четверть сферы) - под опорной точкой &воздуховода&, находящейся на высоте z (&позиция 6 вертикальной проекции&). При испытаниях с измерительной поверхностью типа I ОИШ устанавливают на звукоотражающей плоскости так, чтобы его центр находился над проекцией опорной точки (т.е. совпадал с центром воздуховода и был расположен над центром полусферы). При испытаниях с измерительной поверхностью типа II, если l > z, то ОИШ устанавливают на звукоотражающей плоскости 2 так, чтобы его центр находился над проекцией опорной точки (т.е. над центром сферы) или на звукоотражающей плоскости 7 над проекцией опорной точки (т.е. совпадал с центром воздуховода).

Дополнительные требования:

1) измерительная поверхность может быть &частью сферы&, как показано на рисунке 4, или может иметь форму прямоугольного параллелепипеда, в который вписана показанная поверхность;

2) измерительную поверхность строят относительно опорной точки вентилятора или его части (&входа или выхода воздуховода&). При определении шума на входе или выходе вентилятора опорная точка расположена в центре входа или выхода соответственно (см. рисунок 2 или 3). При испытании для определения общего шума вентилятора опорная точка расположена посередине между центрами входа(ов) и выхода(ов);

3) &измерительный радиус r& не должен превышать 3d, l или 1 м, в зависимости от того, что больше, и должен быть достаточно большим, чтобы измерительная поверхность была удалена от всех частей вентилятора на расстояние не менее 2d. При испытаниях на определение шума на входе или выходе размер l может быть равен нулю. Испытуемую часть вентилятора размещают относительно заданной звукоотражающей плоскости так, чтобы 0 < z < 0,3r. За исключением звукоотражающей плоскости(ей) все поверхности помещения должны быть расположены на расстоянии не менее 2r от измерительной поверхности;

4) при определении шума на входе в качестве диаметра d принимают наибольший внутренний диаметр входа вентилятора, при определении шума на выходе - наибольший диаметр выхода. При прямоугольном входе или выходе диаметр d рассчитывают по формуле , где a и b - наибольшие внутренние поперечные размеры. Для бескорпусного вентилятора d = 1/3 диаметра колеса вентилятора (крыльчатки).

Другие ограничения по размерам, форме и акустической обработке &испытательного& помещения, кроме указанных, не устанавливают. В испытательном помещении уровень отраженного звука на измерительной поверхности не должен превышать уровня прямого звука испытуемого источника шума.

5.3. Число &точек& измерений

Требуемое число точек измерений определяют последовательным удвоением точек измерений до тех пор, пока показатель сходимости в каждой полосе частот не станет меньше значения, указанного в таблице 6.

Таблица 6

Допускаемые значения показателя сходимости

┌─────────────────────────────────────┬───────────────────────────────────┐

│Среднегеометрическая частота октавной│ Допускаемое значение показателя │

│ полосы, Гц │ сходимости дельта , дБ │

│ │ WN │

├─────────────────────────────────────┼───────────────────────────────────┤

│ 63 │ +/- 0,5 │

├─────────────────────────────────────┼───────────────────────────────────┤

│ 125 │ +/- 0,5 │

├─────────────────────────────────────┼───────────────────────────────────┤

│ От 250 до 500 включ. │ +/- 0,25 │

├─────────────────────────────────────┼───────────────────────────────────┤

│ От 1000 до 4000 включ. │ +/- 0,25 │

├─────────────────────────────────────┼───────────────────────────────────┤

│ 8000 │ +/- 0,5 │

└─────────────────────────────────────┴───────────────────────────────────┘

Показатель сходимости рассчитывают по формуле (4).

Число точек измерений устанавливают равным восьми или целому числу квадратных метров площади измерительной поверхности в зависимости от того, что больше.

Для некоторых вентиляторов оказывается невозможным соответствовать значениям по таблице 4 при разумном числе точек измерений. В этом случае может оказаться необходимым изменить испытательное пространство. Рекомендации по выбору испытательного пространства - по &ГОСТ 30457&.

5.4. Измерения

5.4.1. Рабочая точка вентилятора

Кроме акустических измерений, необходимы аэродинамические измерения для определения рабочей точки вентилятора на &аэродинамической характеристике&. Рабочая точка должна быть определена независимо от вида испытательной установки. Если испытательная установка соответствует &ГОСТ 10921&, то рабочая точка может быть определена с достаточной точностью. Если испытательная установка не соответствует &ГОСТ 10921&, то следует обеспечить определение частоты вращения вентилятора с точностью +/- 5%.

5.4.2. Уровень фонового шума

Измерения среднего на измерительной поверхности уровня звукового давления фонового шума проводят в каждой октавной полосе частот. Измерения фонового шума проводят при работе всех источников шума, которые имеются в момент испытания вентилятора и которые не связаны с шумом испытуемого вентилятора (например, фоновый шум может возникать при движении акустического зонда или создаваться любыми посторонними источниками шума).

Уровень фонового шума измеряют один раз &и считают одинаковым во всех рабочих точках&, если не имеется оснований полагать, что он существенно изменяется при работе вентилятора на других рабочих точках аэродинамической характеристики.

5.4.3. Интенсивность звука

Измерения средней интенсивности звука в каждой полосе частот выполняют на испытуемом вентиляторе и ОИШ, установленном по 4.4. Для удобства интенсивность звука может быть записана на измерительный магнитофон, но необходимо, чтобы регистрировалось также и направление интенсивности. Интенсивность звука измеряют, ориентируя акустический зонд в направлении внешней нормали (&т.е. наружу&) к измерительной поверхности. Для испытательной установки с несколькими рабочими точками интенсивность звука ОИШ измеряют однократно, хотя интенсивность звука вентилятора должна быть измерена в каждой рабочей точке. Если возможно, то интенсивность звука ОИШ должна быть измерена при испытании каждого вентилятора. Допускается использовать результаты измерения на ОИШ в течение одного месяца, если обеспечена идентичность испытательного пространства, измерительной поверхности, используемого ветрового экрана и положения ОИШ.

Уровни интенсивности звука при работе ОИШ при наличии фонового шума обозначают .

Уровни интенсивности звука при работе испытуемого вентилятора при наличии фонового шума обозначают .

5.4.4. Условия испытаний

Условия испытаний должны быть насколько возможно одинаковыми для всех измерений шума. Наблюдатели должны находиться вдали от источника шума и измерительной поверхности и в одном месте при всех испытаниях.

Операторы и наблюдатели, если они находятся в зоне испытаний, должны быть как можно дальше от источника шума и измерительной поверхности. Они должны стараться уменьшить до минимума свое влияние на акустические измерения и не должны находиться между источником шума и точкой измерений.

Измерения делают на линейной характеристике &прибора для измерения интенсивности звука&. В каждой точке измерений продолжительность измерений должна быть не менее 30 с для полос со среднегеометрической частотой ниже 160 Гц и 15 с - свыше 160 Гц.

Примечание. Для полос частот, не равных октаве, следует корректировать минимальную продолжительность измерений так, чтобы произведение ширины полосы на продолжительность измерений оставалось таким же, как для октавных полос, чем обеспечивается неизменность статистического уровня доверия результатов измерений &[см. ГОСТ 30457 (подраздел 8.1)]&.

5.4.5. Регистрируемая информация

Регистрируют следующую информацию:

a) описание испытуемого вентилятора:

1) изготовитель,

2) модель,

3) номинальные размеры,

4) диаметр рабочего колеса вентилятора,

5) число лопаток,

6) угол установки лопаток (только для регулируемых вентиляторов),

7) число лопаток статора вентилятора (если имеются),

8) площадь входа вентилятора,

9) площадь выхода вентилятора;

b) режим работы:

1) частоту вращения,

2) расход вентилятора,

3) статическое давление или общее давление при испытаниях,

4) плотность воздушного потока;

c) тип компоновки вентилятора;

d) испытательное пространство:

1) барометрическое давление,

2) температуру окружающей среды,

3) относительную влажность,

4) статическое давление на входе вентилятора;

e) сведения о лаборатории и средствах измерений:

1) наименование лаборатории,

2) адрес лаборатории,

3) фамилии специалистов,

4) перечень средств измерений с данными о калибровке,

5) конфигурацию акустического зонда (размеры микрофона, расстояние и т.д.),

6) метод и результаты калибровки,

7) дату и результаты контроля характеристик,

8) сведения о применении ветрового экрана на зонде,

9) сведения о примененном методе измерений (измерения в фиксированных точках или сканированием);

f) акустические данные:

1) число точек измерений,

2) эскиз измерительной поверхности с указанием ее положения в лаборатории и точек измерений,

3) положение ОИШ при испытаниях,

4) уровни звукового давления фонового шума на измерительной поверхности,

5) средний уровень фонового шума на измерительной поверхности,

6) уровни интенсивности звука ОИШ на измерительной поверхности,

7) средний уровень интенсивности звука ОИШ на измерительной поверхности,

8) уровни интенсивности звука вентилятора на измерительной поверхности,

9) средний уровень интенсивности звука вентилятора на измерительной поверхности,

10) показатель сходимости,

11) поправку к уровню звуковой мощности ОИШ,

12) некоррелированный уровень звуковой мощности вентилятора,

13) концевую поправку, если используется:

- значение поправки на концевое отражение,

- длину воздуховода,

- сведения о монтаже воздуховода (заподлицо или нет с поверхностью стены смонтирован воздуховод),

- внутренний диаметр измерительной диафрагмы,

- дату испытаний.

6. Расчеты

6.1. Средние уровни на поверхности

Средний уровень звукового давления фонового шума на поверхности , дБ, рассчитывают по формуле

, (1)

где - уровень звукового давления фонового шума в точке с номером n на измерительной поверхности, дБ;

N - число точек измерений.

Среднюю интенсивность &звука& на измерительной поверхности рассчитывают по формуле

, (2)

где - интенсивность &звука& в точке с номером n на измерительной поверхности, &Вт/м2&.

Средний уровень интенсивности &звука& на поверхности , дБ, рассчитывают по формуле

, (3)

где - опорное значение интенсивности, Вт/м2 (& &).

По указанным формулам рассчитывают средний уровень интенсивности звука вентилятора и образцового источника шума , подставляя в формулу (2) значения соответствующих измеренных величин.

Примечание. Если , то результат недействителен (см. Приложение A) и не может быть рассчитан.

Эти формулы предполагают, что каждому измеренному значению соответствуют равные по площади сегменты измерительной поверхности. Если сегменты не одинаковые, то формулы должны быть преобразованы в соответствии с действительными соотношениями площадей сегментов (должно быть произведено взвешивание по площадям).